第六章喷射泵课件

1船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump第五章 喷射泵喷射泵：靠高压的工作流体流经喷嘴后产生的高速靠高压的工作流体流经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸流体，与之进行动量交换，使被射流来引射被吸流体，与之进行动量交换，使被引射流体能量增加而被排送的泵。引射流体能量增加而被排送的泵。工作流体工作流体：水、蒸汽、压缩空气。：水、蒸汽、压缩空气。被引射流体被引射流体：气体、液体、有流动性的固液混合：气体、液体、有流动性的固液混合物；物；喷射器：工作流体和被引射流体至少有一种为气体。2第一节 水喷射泵一、结构和工作原理二、特性曲线三、特点三、特点四、管理要点四、管理要点3一、结构和工作原理船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump1、喷嘴，、喷嘴，由一段流线形或圆锥形的收缩流由一段流线形或圆锥形的收缩流道和一小段圆柱形管道构成。道和一小段圆柱形管道构成。作用：作用：将工作水的压力能转变为动能将工作水的压力能转变为动能。出出喷嘴流速可达喷嘴流速可达252550 50 m/sm/s，而压力则相，而压力则相应下降到吸入压力应下降到吸入压力 p ps s。4船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump2、吸入室、吸入室作用：作用：工作射流质点在其中横向紊动和扩散，与工作射流质点在其中横向紊动和扩散，与周围介质进行动量交换并将其带走，使吸入室中周围介质进行动量交换并将其带走，使吸入室中形成低压，从而将被引射流体吸入。形成低压，从而将被引射流体吸入。53、混合室、混合室，圆柱形或圆锥形与圆柱形的组合形圆柱形或圆锥形与圆柱形的组合形式。式。船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump作用：使流束中的流体充分进行动量交换，以使作用：使流束中的流体充分进行动量交换，以使出口流速尽可能趋于均匀。混合室入口处的流速出口流速尽可能趋于均匀。混合室入口处的流速很不均匀。很不均匀。64、扩压室、扩压室，一段扩张锥管一段扩张锥管。船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump作用：作用：液流在其中流速降低，将动能转换为压液流在其中流速降低，将动能转换为压力能。扩张角力能。扩张角8 81010，扩压过程的能量损失最，扩压过程的能量损失最小。小。7喉嘴面积比(面积比)m：混合室圆柱段截面积f3与喷嘴出口截面积f1之比。是影响喷射泵性能的最重要的尺寸参数。水喷射泵m在1.525范围内。喉嘴距lc：喷嘴出口至混合室进口的距离。太大或太小会增加能量损失，按 选取。m5.0实验表明：进入扩压室的流体速度越均匀，在扩压室实验表明：进入扩压室的流体速度越均匀，在扩压室中的能量损失就越少。中的能量损失就越少。混合室长度混合室长度lR通常为其喉部直通常为其喉部直径径d3的的610倍。过短使出口速度不均，扩压室中的倍。过短使出口速度不均，扩压室中的流动损失较大；过长则使摩擦损失增加。流动损失较大；过长则使摩擦损失增加。89二、水喷射泵的特性曲线水射水泵的特性用无因次特性曲线表示。水射水泵的特性用无因次特性曲线表示。它它是流量比是流量比(引射系数引射系数)与扬程比与扬程比h、效率效率的的函数曲线。函数曲线。体积流量比：质量流量比：PSQQ/PSmGG/船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump若工作流体和被引射流体是同一种介质，则若工作流体和被引射流体是同一种介质，则=m。PHHh/扬程比：是被引射流体所增加的水头是被引射流体所增加的水头H和工作流体和工作流体与被引射流体水头差与被引射流体水头差HP之比之比，即，即10当工作流体与被引射流体为同一介质时：当工作流体与被引射流体为同一介质时：SPSdSPSdppppgppgpph/hhppppppQQgppgQgppgQSdSPSdPSdPPSdS1 效率：是有效功率（被引射流体单位时间所得到的能是有效功率（被引射流体单位时间所得到的能量）与输入功率量）与输入功率(工作流体单位时间所失去的能量工作流体单位时间所失去的能量)之比，之比，即即11(1)喉嘴面积比喉嘴面积比m较较小时，引射系数小时，引射系数(流流量比量比)较小，但达到较小，但达到的压差较高（即扬的压差较高（即扬程比大），故曲线程比大），故曲线较陡峭。较陡峭。m较大时，较大时，引射系数引射系数(流量比流量比)较大，但达到的压较大，但达到的压差较小，故曲线较差较小，故曲线较平坦。虚线表示能平坦。虚线表示能达 到 的 最 大 压 差达 到 的 最 大 压 差（即最大扬程比）。（即最大扬程比）。船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump通常通常m3的属高扬的属高扬程水喷射泵；程水喷射泵；m7的属低扬程水喷射的属低扬程水喷射泵；泵；m介于介于37之之间的属中扬程水喷间的属中扬程水喷射泵。射泵。12(2)喷射泵效率很低。喷射泵效率很低。无机械损失和容积无机械损失和容积损失。损失。水力损失大水力损失大(喷嘴损失、混合室喷嘴损失、混合室进口损失、混合室进口损失、混合室摩擦损失、混合损摩擦损失、混合损失、扩压损失失、扩压损失)。包。包络线表示络线表示不同不同m m值的值的喷射泵所能达到的喷射泵所能达到的最高效率。最高效率。效率与效率与m有关有关(m=4，=1时效率最高时效率最高)。船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump13水喷射泵扬程比降水喷射泵扬程比降低到一定程度后，流低到一定程度后，流量比不再增加，效率量比不再增加，效率急剧下降。此时处于急剧下降。此时处于临界流量比临界流量比crcr和临界和临界扬程比扬程比h hcrcr 。尺寸既定的喷射泵尺寸既定的喷射泵存在极限过流能力。存在极限过流能力。长期在临界状态下长期在临界状态下工作也无汽蚀破坏。工作也无汽蚀破坏。hcr水射水泵的无因次特性曲线 cr船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump14三三、喷射泵的特点(1)效率较低；效率较低；(2)结构简单，体积小，价格低廉；结构简单，体积小，价格低廉；(3)无运动部件，工作可靠，寿命长，维修少；无运动部件，工作可靠，寿命长，维修少；(4)吸入性能好吸入性能好(能造成较高的真空度能造成较高的真空度自吸能力自吸能力最强最强)。(5)可运送污浊液体。可运送污浊液体。即使被水浸没也能工作。即使被水浸没也能工作。船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump15船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump四、水喷射泵的管理要点四、水喷射泵的管理要点（1）保持工作流体的压力）保持工作流体的压力pP在适宜范围内。在适宜范围内。pP下降引射下降引射流量会急剧减小，这是因为相对压差流量会急剧减小，这是因为相对压差h随随pP下降而增加，下降而增加，以致引射系数以致引射系数减小；再加上工作流体流量也随减小；再加上工作流体流量也随pP下降而下降而减小。减小。pP增加引射流量虽可能增加，但增加引射流量虽可能增加，但pP不宜过分增大，不宜过分增大，否则引射系数达到临界值之后，效率会急剧降低。否则引射系数达到临界值之后，效率会急剧降低。SPSdSPSdppppgppgpph/16船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump（2）防止排出止回阀卡阻、）防止排出止回阀卡阻、未开足或其它原因导致排出未开足或其它原因导致排出压力压力pd增大，以至相对压差增大，以至相对压差增大，使增大，使减小，即引射流减小，即引射流量减小。量减小。（3）防止吸入止回阀卡阻或其它原因引起吸入压）防止吸入止回阀卡阻或其它原因引起吸入压力力ps降低。降低。ps降低则相对压差增加，会使引射系数降低则相对压差增加，会使引射系数减小，引射流量减小。减小，引射流量减小。17船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump（4）工作液体或引射液体温度不宜过高。液温过高泵内）工作液体或引射液体温度不宜过高。液温过高泵内低压处（混合室喉部低压处（混合室喉部BB截面处压力最低）可能产生气截面处压力最低）可能产生气穴。穴。（5）拆装时不宜随便变动喉嘴距）拆装时不宜随便变动喉嘴距lc。lc太大则被引射流量太大则被引射流量太多，无法使液体的压力全都升高到要求的排出压力，混太多，无法使液体的压力全都升高到要求的排出压力，混合室中靠外周部分会出现倒流；合室中靠外周部分会出现倒流；lc过小则引射流量不足，过小则引射流量不足，使能量损失增加。使能量损失增加。（6）保证喷嘴、混合室和扩压管三者同心，否则能量损）保证喷嘴、混合室和扩压管三者同心，否则能量损失大，不能达到设计要求。失大，不能达到设计要求。（7）喷嘴口径因磨损而过分增加（相当于）喷嘴口径因磨损而过分增加（相当于m值减小），值减小），将影响泵的工作性能，工作流体耗量增加，工作效率降低。将影响泵的工作性能，工作流体耗量增加，工作效率降低。18船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump一、水射抽气器二、蒸汽喷射器和空气喷射器第二节 其它喷射器19船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump一、水射抽气器工作流体是水，抽送空气或工作流体是水，抽送空气或空气与水蒸气的混合物。空气与水蒸气的混合物。用用来产生真空时，称为来产生真空时，称为水射真水射真空泵空泵。常为多喷嘴（。常为多喷嘴（12-1812-18个）个）结构，增加工作水与吸入室结构，增加工作水与吸入室中气体的接触面积，提高被中气体的接触面积，提高被引射流体质量流量。引射流体质量流量。m小小流量比小，扬程比大，流量比小，扬程比大，真空度高；真空度高；m大大流量比大，扬程比小，流量比大，扬程比小，真空度低。真空度低。20蒸汽冷凝器抽气器；蒸汽冷凝器抽气器；造水机真空泵。造水机真空泵。离心泵引水装置；离心泵引水装置；用途用途水射抽气器的工作水与所吸空气接触时，会蒸发出水蒸气，水射抽气器的工作水与所吸空气接触时，会蒸发出水蒸气，使实际的抽气量和所能达到的真空度降低。工作水温越高，使实际的抽气量和所能达到的真空度降低。工作水温越高，实际抽气量和真空度越低。抽吸蒸汽和空气的混合物时，实际抽气量和真空度越低。抽吸蒸汽和空气的混合物时，抽气量会明显增大。抽吸纯蒸汽时，其流量比抽吸干空气抽气量会明显增大。抽吸纯蒸汽时，其流量比抽吸干空气时约大时约大10倍。倍。21船舶辅机第5章 喷射泵喷射泵 Ejection Pump二、蒸汽喷射器和空气喷射器蒸汽射水器蒸汽喷射器使用过热蒸汽蒸汽喷射器使用过热蒸汽(过过热度热度1020 C)。蒸汽喷射器蒸汽喷射器常用作蒸汽动力装置的抽气常用作蒸汽动力装置的抽气器。用做器。用做蒸汽射水器时，工蒸汽射水器时，工作蒸汽与被抽吸的水应有足作蒸汽与被抽吸的水应有足够的温差，使从喷嘴流出的够的温差，使从喷嘴流出的高速蒸汽在进入喉管前全部高速蒸汽在进入喉管前全部凝结在所吸入的水中，从而凝结在所吸入的水中，从而增大吸水流量。蒸气射水器增大吸水流量。蒸气射水器用于既吸水又需使水加热的用于既吸水又需使水加热的场合。场合。22空气喷射器空气喷射器尺寸和流量都较小，常尺寸和流量都较小，常作为离心作为离心泵的引水装置，不用来输送液体。泵的引水装置，不用来输送液体。气体喷射器喷嘴为缩放形的拉法尔喷嘴，以气体喷射器喷嘴为缩放形的拉法尔喷嘴，以以便能在较大的压降下使喷嘴出口的工作气以便能在较大的压降下使喷嘴出口的工作气流速度达到超音速流速度达到超音速。